Berry Phase origin of the planar spin Hall effect
Berry相位起源阐述了最近发现的平面自旋霍尔效应,其特点是在霍尔偏转平面内的电流诱导自旋极化。我们揭示了控制平面自旋霍尔效应的自旋排斥矢量,为识别本征平面自旋霍尔材料提供了一个透明的标准。在13个晶体点群中发现了有限的自旋排斥矢量,揭示了大量未被探索的平面自旋Hall系统。我们的结果可用于平面自旋霍尔效应的定量计算,为进一步的材料搜寻和实验研究提供了方便。
2021-10-21 cond-mat.mes-hall
Absence of the anomalous Hall effect in planar Hall experiments
本文解释了平面霍尔实验中周期为 $2π/3$ 的反常平面霍尔效应缺失的原因,指出无序贡献和镜面反射对称性破坏导致的传统 $π$ 周期效应掩盖了反常效应,并提出通过面内应变增强反常霍尔电导率及从实验数据中提取隐藏电导率的方案。
2023-07-28 cond-mat.mes-hall
Momentum alignment and the optical valley Hall effect in low-dimensional Dirac materials
本文研究了二维Dirac材料中光激发载流子的动量排列和谷态布居的光学控制。三角形翘曲效应导致线偏振高频光激发时属于不同谷的载流子的空间分离。带隙材料中的谷分离可以通过测量在样品或光斑的不同侧处的带边光致发光的圆偏振度(光学谷霍尔效应)来检测。我们表明,著名的Rashba效应,由衬底引起的系统不对称性,导致在低能量部分的频谱的强各向异性。这导致在光谷分离的线性偏振激发在低得多的频率相比,高能量的三角翘曲制度。我们还表明,动量对齐现象解释了巨大的增强近带边带间光学跃迁在窄间隙的碳纳米管和石墨烯纳米带的间隙形成的机制无关。这些增强的跃迁可以用于基于低维狄拉克材料的太赫兹发射器。
2023-03-29 cond-mat.mes-hall
Planar Hall torque
在铁磁和非易失性磁存储器中,双层铁磁材料的自旋轨道力矩有望实现能量有效的磁化切换。以前研究的自旋霍尔和Rashba扭矩源自自旋轨道相互作用内的非线性材料和双层界面,分别。在这里,我们报告的自旋-轨道扭矩,所产生的平面霍尔电流的铁磁材料的双层,并作为积极或消极的磁阻尼。该平面霍尔转矩在由所施加的电场和双层法线限定的平面中表现出不寻常的双轴对称性。平面霍尔转矩的大小类似于巨自旋霍尔转矩的大小,并且足够大以激发铁磁层磁化的自振荡。
2017-12-20 cond-mat.mes-hall
Planar Hall and Nernst effect in patterned ultrathin film of La0.7Sr0.3MnO3
我们观察到在图案化的La0.7Sr0.3MnO3(LSMO)薄膜(8 nm)中的横向热电势或平面能斯特效应(Planar Nernst Effect),其由施加在薄膜的面内的热流驱动,并且还研究了在相同的LSMO薄膜中的平面霍尔效应(PHE),其中面内电流为100 μ A。即使在5 K的温差下,薄膜(8 nm)中的平面能斯特效应也显示出与平面霍尔效应测量中观察到的相同的3 Oe的铁磁率,并证实了薄膜的铁磁性质。在250 K下,横向电压的角相关性呈现四重sin{theta} cos{theta}相关对称性,这与平面霍尔效应测量结果一致。
2016-06-05 cond-mat.mes-hall
Bilinear planar Hall effect in topological insulators due to spin-momentum locking inhomogeneity
本文通过半经典玻尔兹曼方法研究拓扑绝缘体中自旋-动量锁定非均匀性对平面霍尔效应的影响,发现并解释了由该非均匀性诱导的、在电流或磁场方向反转时变号的双线性非线性平面霍尔效应,且该效应在传统平面霍尔效应中占主导。
2022-12-12 cond-mat.mes-hall
Giant Planar Hall Effect in Epitaxial (Ga,Mn)As Devices
大霍尔电阻跳跃观察时,从外延(Ga,Mn)As层图案化的微器件受到扫描,在平面磁场。这种巨大的平面霍尔效应比以前在金属铁磁体中观察到的大四个数量级。这使得(Ga,Mn)As的角度依赖性磁性的测量变得非常灵敏。从这些测量推导出的磁各向异性场与理论预测进行了比较。
2002-10-12 cond-mat.mes-hall
Berry phase theory of planar Hall effect in Topological Insulators
在体传导极限下,外磁场平行于外加电流方向时,外尔半金属和拓扑绝缘体的纵向磁阻效应为负。拓扑半金属中的负纵向磁电阻效应被认为是手征反常效应的结果,而拓扑绝缘体中的负纵向磁电阻效应还没有得到很好的定义。另一个有趣的现象,平面霍尔效应-在所施加的共面电场和磁场的平面中出现横向电压,其彼此不完全对准,其中传统的霍尔效应消失的配置,最近被认为存在于Weyl半金属中。本文提出了一种在体电导极限下三维拓扑绝缘体平面霍尔效应的准经典理论。从玻尔兹曼输运方程出发,导出了拓扑绝缘体的平面霍尔电导率和纵向磁导率的表达式,并指出了轨道磁矩对平面霍尔效应的重要作用。我们的理论结果预测特定的实验签名拓扑绝缘体,可以直接在实验中检查。
2017-07-19 cond-mat.mes-hall
Planar Hall Effect in Quasi-Two-Dimensional Materials
针对二维系统中常规平面霍尔效应被禁戒的问题,提出源于隐藏Berry曲率和轨道磁矩分量的二维平面霍尔效应(2DPHE),以门控双层石墨烯为例揭示其对能带几何与Lifshitz转变的敏感性,为创新应用提供新途径。
2024-06-01 cond-mat.mes-hall
Spin Imbalanced anomalous Hall effect and Magnus Hall effect of Bilayer Silicene
硅烯被认为具有多个拓扑相,这取决于环境参数,如门控电压和邻近感应交换场。两种典型的拓扑相是量子自旋霍尔相和量子反常霍尔相。我们发现,在反铁磁交换场和(或)门控电压的存在下,双层硅烯具有两个自旋的Chern数的符号和大小都不同的拓扑相,即两个自旋的反常霍尔效应不平衡.拓扑相位是通过三重带反转产生的,该三重带反转通过$\pm3$改变上带和下带的陈数。相位宿主大反常自旋霍尔响应。同时,由于双层硅烯在三带反转区附近存在较大的三角翘曲,因此Magnus霍尔效应较大。这一发现丰富了双层硅烯作为自旋电子器件候选材料的拓扑体系。
2019-12-05 cond-mat.mes-hall
Planar Hall-effect, Anomalous planar Hall-effect, and Magnetic Field-Induced Phase Transitions in TaAs
我们评估的拓扑字符的TaAs通过详细研究的角度,磁场和温度依赖性的磁阻和霍尔效应(S),其体电子结构,通过量子振荡现象。在低温下,对于垂直于电流的磁场,我们在较高的磁场下提取了一个非常大的霍尔角$Θ_H$,即$Θ_H \sim 82.5^{\circ}$,这意味着一个非常明显的霍尔信号叠加到其磁阻中。对于垂直于\emph{c}轴的磁场和电流,当磁场在基面内旋转时,我们观察到非常明显的平面霍尔效应。甚至在更高的温度下,即高达$T = 100$ K时,也观察到这种效应,并且最近预测这种效应是由外尔点之间的手性异常引起的。叠加到这个平面霍尔,这是一个偶函数的字段,我们观察到一个异常的平面霍尔信号类似于一个报告的是一个奇函数的字段。低于100 K,负纵向磁阻(LMR),最初归因于手性异常,随后电流的不均匀性,观察样品具有不同的几何形状和接触配置,一旦大霍尔信号被减去。我们的测量揭示了一个相变接近量子极限时,导致重建的FS和随之而来的抑制的负LMR表明,它是内在地与外尔色散在费米能级。对于沿\emph{a}轴的场,它也导致指向场诱导电子相变的明显滞后。这一系列非常规的输运观测结果表明,外尔节点之间的轴向异常发挥了重要作用。
2018-11-27 cond-mat.mes-hall
Quantum nonlinear planar Hall effect in bilayer graphene: an orbital effect of a steady in-plane magnetic field
研究了在稳定的面内磁场作用下双层石墨烯的量子非线性平面霍尔效应。当时间反演对称性被磁场破坏时,由于动量空间中的Berry曲率偶极子,在对外电场的二阶响应中出现电荷电流。我们已经表明,一个非线性平面霍尔效应起源于异常速度推导出的平面内磁场的轨道效应的电子在双层石墨烯中的自旋轨道耦合完全没有。考虑到对称性分析,我们导出了Berry曲率偶极矩对磁场分量的主导依赖关系。此外,我们说明了如何控制和调制的Berry曲率偶极子与外部平面磁场,栅极电压和费米能量。
2022-12-20 cond-mat.mes-hall
Oscillating planar Hall response from the surface electrons in bulk crystal Sn doped Bi1.1Sb0.9Te2S
报道了体绝缘拓扑绝缘体Sn掺杂Bi 1.1Sb 0.9Te 2S单晶的低温磁输运性质。Shubnikov-de Haas振荡的出现频率与cos/theta成正比,表明拓扑表面态的主要传输。当磁场在样品表面中旋转时,平面霍尔效应随着遵循cos/theta sin/theta关系的相当大的振荡而产生。其振幅在温度最低时达到最大值,在温度高于100 K时下降到接近零。所有这些证据巩固了这种平面霍尔振荡作为一个新的黄金标准的拓扑表面输运。
2018-04-12 cond-mat.mes-hall
Disentangling spin, anomalous and planar Hall effects in ferromagnetic/heavy metal nanostructures
铁磁(FM)/重金属(HM)纳米结构可用于所提出的磁电自旋轨道逻辑中的磁状态读出,通过局部注入自旋极化电流并通过自旋霍尔效应测量自旋-电荷转换。然而,这种局部配置易于产生寄生信号。在这项工作中,我们解决了寄生霍尔效应,可以污染这些FM/HM T形纳米结构的自旋霍尔信号。在我们的Co 50 Fe 50/Pt纳米结构中最显著的霍尔效应是平面霍尔效应和在FM纳米线中产生的反常霍尔效应。我们发现,平面霍尔效应,引起的不对准之间的磁化和电流方向的FM线,表现为在测量的基线电阻的偏移,但不改变自旋霍尔信号。相反,由FM内的充电电流分布引起的异常霍尔效应增加到自旋霍尔信号。然而,通过适当设计装置,使分流效应最小化,可以使该效应不显著。我们的结论是,在FM/HM纳米结构的局部自旋注入是一个合适的工具,用于测量自旋霍尔信号,因此,在未来的自旋为基础的逻辑磁状态读出的有效方法。
2021-03-06 cond-mat.mes-hall
Layer Coherence Origin of Planar Hall Effect: from Charge to Multipole and Valley
本研究发现二维范德华薄膜中层相干电子可作为平面霍尔效应的新起源,可通过应变、层间滑动调控,还能拓展至多极、谷霍尔效应及量子化霍尔响应,为二维材料平面输运研究提供新方向。
2025-06-12 cond-mat.mes-hall
Magnetochiral anisotropy-induced nonlinear planar Hall effect in Topological Insulator surface states
本文推导了强拓扑绝缘体表面态中由磁手性各向异性诱导的非线性平面霍尔效应的完整表达式,修正了先前文献的不完整推导,为不同哈密顿量区间提供了可与未来实验比较的理论结果。
2023-11-24 cond-mat.mes-hall
Detection of spin waves in permalloy using planar Hall effect
利用平面霍尔效应实现了坡莫合金薄膜中磁化强度微波振荡的整流。获得两个不同的整流信号:一个信号从线性激励的均匀磁化进动的频率的外部泵浦和信号从对向传播的短波长自旋波参数化产生的泵浦频率的一半。第二个,最不寻常的,整流信号是由动态磁化的均匀分量引起的,该动态磁化是由于参数自旋波的相位相关对的干涉而产生的。
2015-03-16 cond-mat.mes-hall
Solitary Waves of Planar Ferromagnets and the Breakdown of the Spin-Polarized Quantum Hall Effect
确定了平面铁磁体中均匀传播孤立波的一个分支。作为守恒动量的函数,确定了各向同性铁磁体的孤立波的能量色散和结构。随着动量的增加,它们的结构经历了从类似于自旋波液滴的形式到Skyrmion/anti-Skyrmion对的转变。这些孤立波的形成的不稳定性被证明提供了一个机制的电场诱导击穿的自旋极化量子霍尔效应。
1998-01-15 cond-mat.mes-hall
Tunneling Planar Hall Effect in Topological Insulators: Spin-Valves and Amplifiers
我们研究了三维拓扑绝缘体表面单个铁磁势垒的隧穿。在沿偏置方向的磁化分量的存在下,隧穿平面霍尔电导(TPHC),横向于所施加的偏压,开发。静电控制的障碍,使一个巨大的霍尔角,与TPHC超过纵向隧穿电导。通过改变面内磁化方向,可以改变纵向和横向微分电导的符号,而不会在拓扑表面状态中打开间隙。因此,拓扑绝缘体/铁磁结中的输运可以从简单的自旋阀急剧改变为放大器。
2016-10-14 cond-mat.mes-hall
Magnon Planar Hall Effect and Anisotropic Magnetoresistance in a Magnetic Insulator
对于平行于或垂直于磁有序导体或半导体中的磁化方向行进的电荷电流,电致伸缩性可以不同,导致众所周知的平面霍尔效应和各向异性磁阻。本文研究了磁绝缘体Y $_{3}$ Fe $_{5}$ O $_{12}$中磁振子的类似各向异性磁输运行为。电和热磁振子注入,和电检测方法在室温下使用的横向和纵向的几何结构,以测量磁振子平面霍尔效应和各向异性磁阻,分别。我们观察到,相对于平均磁振子电导率,即$|(σ_{\parallel}^{\textrm{m}}-σ_{\perp}^{\textrm{m}})/σ_{0}^{\textrm{m}}|$,平行和垂直于磁化方向的磁振子电流电导率之间的相对差异约为5%,大多数测量设备显示$σ_{\perp}^{\textrm{m}}>σ_{\parallel}^{\textrm{m}}$。
2016-12-25 cond-mat.mes-hall
Giant Planar Hall Effect in Topological Metals
近年来,凝聚态物理中手征反常现象的实验观测引起了人们极大的兴趣。这表现为强的负纵向磁阻,并且迄今为止在Na $_3$ Bi、ZrTe $_5$和GdPtBi中清楚地观察到。在这项工作中,我们指出,手征异常必须导致拓扑金属中的另一种效应,这是迄今为止被忽视的:巨平面霍尔效应(GPHE),这是一个大的横向电压时,在平面磁场是不与电流对齐的外观。此外,我们证明了GPHE是密切相关的角度窄化的负纵向磁阻信号,实验观察到的。
2017-07-18 cond-mat.mes-hall
Effects of time-periodic drive in the linear response for planar-Hall set-ups with Weyl and multi-Weyl semimetals
研究时间周期性驱动对Weyl和多Weyl半金属在平面霍尔装置中线性响应的影响,揭示其拓扑特性在传输性质中的表现。
2025-09-24 cond-mat.mes-hall
Quantum-oscillation-modulated angular dependences of the positive longitudinal magnetoconductivity and planar Hall effect in Weyl semimetals
采用Landau量子化与Boltzmann方程相结合的方法,研究了Weyl半金属中手征反常的正纵向磁导率(LMC)和平面霍尔效应.研究发现,在弱磁场区,LMC和平面霍尔电导率(PHC)服从$\cos^{6}θ$和$\cos^{5}θ\sin θ$依赖于磁场和电场之间的夹角$θ$.对于更高的磁场,LMC和PHC分别与$\cos^{2}θ$和$\cosθ\sinθ$相关。有趣的是,PHC可以表现出不同的$θ$的量子振荡,由于在$1/B$振荡的手性化学势。当磁场和电场非共线时,LMC和PHC将偏离经典的$B$ -二次依赖关系,即使在弱磁场区也是如此。
2019-01-29 cond-mat.mes-hall
Field-induced Berry connection and planar Hall effect in tilted Weyl semimetals
提出了在面内磁场和电场共同作用下,倾斜Weyl半金属中的线性和非线性平面霍尔效应,其中场致Berry连接(FBC)起关键作用.我们表明,PHE归因于量子度规,不同于众所周知的手征异常诱导PHE所产生的Berry曲率。用倾斜矢量描述模型,证明了倾斜方向对线性和非线性板式换热器的约束。线性PHE是由能带拓扑性质决定的内禀PHE,而非线性PHE是外禀PHE。预测的线性和非线性PHE是固有的不同于别人,并可能揭示了更深层次的理解倾斜外尔半金属的输运性质。
2023-03-07 cond-mat.mes-hall
Enhancement of the spin Hall voltage in a reverse-biased planar pn-junction
我们报告了一个实验演示的局部放大自旋霍尔电压使用扩展耗尽区在一个PN结在GaAs/AlGaAs霍尔条微器件。结果表明,在低温下施加至少10~($μ$ m)的反向偏压可以使耗尽区在空间上扩展。在耗尽区,自旋霍尔信号在相同的电流流过微型器件时达到比正常区高一个数量级以上的值。结果表明,pn偏置对探测到的自旋霍尔信号有两种不同的影响。它控制霍尔交叉处的局部漂移场,由于耗尽前沿的移位,霍尔交叉在pn偏置中是高度非线性的。同时,由于霍尔交叉处载流子密度随pn偏压的非线性变化,它产生自旋输运参数的变化。
2016-05-13 cond-mat.mes-hall
Giant anisotropic magnetoresistance and planar Hall effect in the Dirac semimetal Cd3As2
各向异性磁电阻是指材料的电阻随电流和外磁场相互方向的变化趋势。在这里,我们报告的实验观察狄拉克半金属Cd 3 As 2的巨各向异性磁电阻及其横向版本,称为平面霍尔效应。相对各向异性磁电阻为负,在2K和10 T下可达-68%。在这种各向同性和双折射材料中的高各向异性和负号归因于沿磁场的场依赖电流,其可以由能带结构的Berry曲率引起。这一观测不仅揭示了外尔和狄拉克半金属中的异常物理现象,而且发现了外尔和狄拉克费米子除了负磁阻之外的其他输运特征。
2018-05-17 cond-mat.mes-hall
Chiral anomaly as origin of planar Hall effect in Weyl semimetals
该研究聚焦外尔半金属中的新奇输运效应,揭示手性反常与非平庸贝里曲率可引发平面霍尔效应,通过准经典分析给出两类外尔半金属的可检验实验特征。
2017-09-27 cond-mat.mes-hall
Planar Hall effect in ultrathin topological insulator films
针对拓扑绝缘体中平面霍尔效应(PHE)被抑制的问题,本文证明超薄TI薄膜中面内磁化的表面间隧穿耦合可诱导电子各向异性实现有限PHE,并发现强面内磁化能稳定厚度依赖的量子反常霍尔效应,推进磁性拓扑相理解及相关器件研发。
2025-04-15 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall Effects in Monolayer-Bilayer Graphene Planar Junctions
众所周知,均匀电子系统的霍尔电阻相对于磁场和载流子的符号是反对称的。我们已经观察到,这样的对称性不再保持在平面混合结构,部分单层石墨烯(SLG)和部分双层石墨烯(BLG)在量子霍尔(QH)制度。特别地,观察到SLG和BLG界面上的霍尔电阻(R12 xy)表现出量子化平台,当载流子的符号(由背栅控制)或磁场的方向反转时,该量子化平台在SLG QH状态和BLG QH状态的那些特性之间切换。同时反转载流子类型和磁场两者产生相同的量化霍尔电阻。所观察到的SLG-BLG界面QH状态,具有相对于载流子和磁场的符号的特征不对称性,仅由QH边缘状态的手性确定,并且可以通过应用于涉及两个不同朗道能级(LL)结构的区域的石墨烯混合结构的朗道-比蒂克分析来解释。
2013-08-19 cond-mat.mes-hall
Coexistence of unconventional spin Hall effect and antisymmetric planar Hall effect in IrO$_2$
本文在 IrO2 (111) 薄膜中同时观测到非常规自旋霍尔效应和反对称平面霍尔效应,发现 Dresselhaus 自旋矩效率较此前报道提高一倍以上,并通过对称性分析证明两种效应均源于 IrO2 (111) 的晶体对称性。
2025-03-11 cond-mat.mes-hall
Observation of Shubnikov-de Haas Oscillations, Non-trivial Berry Phase, Planar Hall and Anisotropic Magnetoresistance at the conducting interface of EuO-KTaO$_3$
电子系统中自旋带的动量依赖分裂被称为“Rashba效应”。具有“Rashba效应”的系统在动量空间中具有狄拉克点。在倒易空间中包围狄拉克点的回旋加速器轨道中的电子获得“贝里相位”。本文报道了EuO-KTaO $_3$(KTO)导电界面的Shubnikov-de-Haas振荡(SdH)。观察到的SdH振荡表明存在两个费米面。对于这两个费米面,我们已经看到了一个非平凡的“贝瑞相”的存在,这表明表面包围的“狄拉克点”。因此,Berry相起源于Rashba自旋分裂带的内费米面和外费米面。与拓扑绝缘体一样,EuO-KTO中也观察到了二重平面霍尔和各向异性磁电阻。通过对SdH、霍尔和磁阻数据的分析,我们绘出了费米面附近可能的能带图。
2019-08-14 cond-mat.mes-hall
Planar Hall effect in single and bilayer Rashba systems
Indian Institute of Technology, Kanpur(坎普尔印度理工学院)
研究单层和双层Rashba二维电子气中的平面霍尔效应,识别出塞曼耦合和能带几何通道两种机制,并计算了化学势和角度依赖的霍尔电导率。
2026-06-08 cond-mat.mes-hall
Observation of Planar Hall Effect in Topological Insulator -- Bi$_2$Te$_3$
讨论了拓扑绝缘体(TI)中的平面霍尔效应(PHE),这种效应主要源于拓扑保护表面态的导电。虽然表面状态起着至关重要的作用,是最重要的TI,我们目前的研究反映了需要考虑体导电理解PHE TI。在这里,我们证明了通过将Si(111)上的Bi $_2$ Te $_3$膜的厚度加倍,PHE振幅增强三倍。在30个五层(QL)器件中PHE幅度达到$\approx$ ~6 n $Ω$ m,而在14个QL器件中为$\approx$ ~2 n $Ω$ m。在Si(111)和Al $_2$ O $_3$(0001)衬底上生长的30 QL Bi $_2$ Te $_3$薄膜中,我们发现PHE振幅随温度的升高而增大。我们的实验表明,体态的贡献,PHE在TI的可能是显着的。
2021-06-01 cond-mat.mes-hall
Observation of nonlinear planar Hall effect in magnetic insulator/topological insulator heterostructures
将拓扑绝缘体与磁性绝缘体相连接已被广泛用于研究拓扑表面态与磁性之间的相互作用。以往的输运研究通常将弱反定域的抑制或异常霍尔效应的出现解释为施加于TI的磁邻近效应(MPE)的特征。本文报道了生长在MI铥和钇铁石榴石(TmIG和YIG)衬底上的Bi_2Se_3薄膜中的非线性平面霍尔效应(NPHE)的观察结果,其非线性平面霍尔效应比生长在钆镓石榴石(GGG)衬底上的Bi_2Se_3薄膜大一个数量级。TmIG/Bi_2Se_3的非线性霍尔电阻与外加磁场成线性关系,而YIG/Bi_2Se_3的非线性霍尔电阻在零磁场附近有一个额外的磁滞回线。发现NPHE的大小与载流子密度成反比。我们推测所观察到的NPHE与MPE诱导的交换能隙开放和TI表面态的面外自旋织构有关,这可以用作MI/TI异质结构中MPE的另一种输运特征。
2022-09-16 cond-mat.mes-hall
Planar Hall effect in Weyl semimetals induced by pseudoelectromagnetic fields
该研究基于手性动力学理论,探究应变外尔半金属中伪电磁场诱导平面霍尔效应等非线性现象的机制,推导磁导率张量表达式,为手性电子学提供新方向。
2023-10-04 cond-mat.mes-hall
Almost half-quantized planar Hall effects in $X$-wave magnets with $X=p,d,f,g,i$
The University of Tokyo(东京大学)
研究发现X波磁体中霍尔电导近似半量子化,其周期性由节点数决定,可用于验证材料性质。
2025-12-18 cond-mat.mes-hall
Planar Thermal Hall Effect in Weyl Semimetals
外尔半金属是一种有趣的拓扑态,支持各种异常的磁输运现象。一种这样的现象是负纵向($\mathbf{\nabla} T \parallel \mathbf{B}$)磁热电阻率,其由于手征磁效应(CME)而产生。在本文中,我们表明,另一个迷人的效应引起的CME是平面热霍尔效应(PTHE),即,当由$\mathbf{\nabla} T$引起的电流和磁场$\mathbf{B}$彼此不对齐时,出现平面内横向温度梯度。使用半经典玻尔兹曼输运形式主义的弛豫时间近似,我们计算纵向磁热导率(LMTC)和平面热霍尔电导率(PTHC)的时间反演对称性破缺WSM。我们发现,LMTC和PTHC是二次在B中的I型WSM,而每个遵循线性B的依赖性在II型WSM中的配置,其中$\mathbf{\nabla} T$和B沿倾斜方向施加。此外,我们还研究了反演对称破缺WSM的Wiedemann-Franz定律(例如,WTe $_{2}$),发现由于手征反常和CME的共同作用,这些体系都违反了这一定律。
2019-09-08 cond-mat.mes-hall
Probing the Chiral Anomaly by Planar Hall Effect in Three-dimensional Dirac Semimetal Cd3As2 Nanoplates
在新的拓扑态中寻找奇异的输运性质是一个活跃的课题。最近发现的外尔半金属(Weyl semiconductors,WSMs)中的手征反常现象是最令人感兴趣的研究成果之一。手征反常表现为在平行于电场E的磁场B存在下的负纵向磁电阻(LMR)。另一个预测的关键效应密切相关的手征异常是平面霍尔效应(PHE),这还没有被确定在WSM到目前为止。我们对Cd3As2纳米片进行了平面霍尔测量,发现当面内磁场B倾斜远离电场E时,伴随着大的负LMR,可以产生具有非零横向电压的PHE。进一步的实验表明,PHE和负LMR可以通过增加温度被同步抑制,但在室温下仍然可见,这表明这两种效应的起源相同。在Cd_3As_2纳米片中观察到的PHE为手性反常现象提供了另一个输运证据,并对Weyl费米子体系中的手性电荷泵提供了深入的了解。
2017-10-05 cond-mat.mes-hall
Planar Hall Effect and Anisotropic Magnetoresistance in a polar-polar interface of LaVO$_3$-KTaO$_3$ with strong spin-orbit coupling
在钙钛矿氧化物家族中,KTaO $_3$(KTO)作为实现Rashba效应的可能系统最近引起了相当大的兴趣。在这项工作中,我们即兴一种新的导电界面并列KTO与另一种绝缘体,即LaVO $_3$(LVO)和报告平面霍尔效应(PHE)和各向异性磁阻(AMR)测量。该界面表现出强烈的自旋轨道耦合的签名。我们在低磁场下观测到的二重AMR现象可以用Rashba自旋分裂系统的唯象理论来直观地理解。在高场($\sim$ 8 T),我们看到了一个两重到四重的AMR转换,不能只用Rashba自旋分裂能谱解释。我们推测,它可能是通过一个复杂的过程中产生的强自旋轨道耦合,打破反转对称性,相对论传导电子和可能的未补偿局域钒自旋之间的相互作用。
2019-08-19 cond-mat.mes-hall
Anomalous planar Hall effect in a kagome ferromagnet
到目前为止,外尔节点的宏观特征是由手征异常引起的负纵向磁阻。然而,负纵向磁阻并不是手性异常所独有的,并且可以由于完全不同的机制而产生,例如电流喷射或铁磁系统中由于磁振子散射的抑制。因此,可以唯一地归因于外尔节点的存在的宏观效应是期望的。在这里,我们表明,平面霍尔效应可能是外尔节点的标志。我们研究了Fe $_3$ Sn $_2$的各向异性磁电阻和平面霍尔效应,它具有kagome晶格,被预测为II型Weyl金属。我们发现,平面霍尔效应除了包含普通场对称贡献外,还包含场反对称贡献。场反对称平面霍尔效应具有3重旋转对称性,与对称平面霍尔效应明显不同,但与Fe $_3$ Sn $_2$中磁化的3重旋转简并性一致。反对称平面霍尔效应的温度和场依赖性排除了基于来自反常霍尔效应的贡献的解释,并且与对称平面霍尔效应不同,指向不同的起源。我们将反对称平面霍尔效应归因于Fe $_3$ Sn $_2$的拓扑性质,这是由于Weyl II节点的存在。我们的发现提供了一个有前途的路线宏观探测外尔系统。
2020-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Planar Hall effect with sixfold oscillations in a Dirac antiperovskite
平面霍尔效应(PHE),其中样品平面中的旋转磁场感应振荡横向电压,最近在广泛的拓扑金属和绝缘体中引起了关注。当磁场完成一次旋转时,在$ρ_{yx}$中观察到的双重振荡是手征、轨道和/或自旋效应的结果。反钙钛矿$A_3B$ O($A$ = Ca,Sr,Ba; $B$ = Sn,Pb)是拓扑晶体绝缘体,其低能激发由具有总角动量的费米子的广义狄拉克方程$J = 3/2$描述。我们报告不寻常的六倍振荡的PHE的Sr $_3$ SnO,持续近室温。在$ρ_{xx}$和$ρ_{yx}$中检测到多个谐波(二次、四次和六次),这些谐波表现出明显的场和温度依赖性。这些观察结果比其他狄拉克和外尔半金属更加多样化,并指出反钙钛矿中PHE的微观过程之间存在更丰富的相互作用。
2021-03-24 cond-mat.mes-hall
Anisotropy-induced collapse of Landau levels in Weyl semimetals and its detection via the planar Hall effect
本研究解析推导各向异性Weyl半金属的朗道能级,发现II型中磁场垂直倾斜矢量时能级塌缩,并利用平面霍尔效应中的电导率增强与量子振荡探测I型到II型的相变。
2025-04-24 cond-mat.mes-hall
Electron diffusion induced valley Hall effect and nonlinear galvanodiffusive transport in hexagonal 2D Dirac monolayer materials
从理论上研究了二维狄拉克材料中的扩散电流,如过渡金属二硫族化合物(TMD)族。当电子驱动力不是电场而是样品中电子密度分布的梯度时,横向效应类似于谷霍尔(VHE)和光电流(PGE)输运现象。后者可以通过有限大小的激光光斑或通过从其他材料注入电子来创建。在电子-短程杂质斜散射各向异性假设下,发展了扩散VHE效应理论。假设TMD单层中电子谷的三角翘曲各向异性,分析了由较高电子密度导数引起的电子PGE样输运。研究了电子密度梯度的非线性响应。在类铂族元素输运理论中考虑了电子在短程和库仑中心的各向同性散射过程。
2022-10-25 cond-mat.mes-hall
Spin-injection Hall effect in a planar photovoltaic cell
自旋自由度在半导体技术中的成功结合需要开发一种新的范例,该范例允许当注入的载流子沿着半导体沟道传播时对注入的电荷载流子的自旋极化进行可缩放的、非破坏性的电检测。在本文中,我们报告的自旋注入霍尔效应(SIHE),利用量子相对论性质的自旋电荷输运,并满足所有这些关键要求的自旋检测的观察。我们设计的二维电子空穴气体光伏电池观察SIHE使我们能够发展一个定量的微观理论的现象,并证明其在光电子学中的直接应用。我们报告了一个实验实现的非磁性自旋光伏效应通过SIHE,使我们的设备的电偏振直接转换成电压信号的光的圆偏振度。
2008-11-21 cond-mat.mes-hall
Piezo Voltage Controlled Planar Hall Effect Devices
铁磁体中磁化翻转的电控制对于未来的自旋电子学应用是高度期望的。在这里,我们报告的混合压电(PZT)/铁磁(Co2 FeAl)设备中的铁磁层中的平面霍尔电压仅由压电电压调谐。平面霍尔电压的变化与压电电压下平面内90 °的磁化翻转有关。在无外加磁场的情况下,基于压控Co2 FeAl平面霍尔效应器件,实现了室温磁性非门和或非门。我们的演示可能会导致使用铁磁材料实现信息存储和处理。
2016-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Emergence of Unconventional Interfacial Magnetic Phenomenon in Topological Insulator-Based Magnetic Heterostructures
在拓扑绝缘体(TI)/磁性绝缘体(MI)异质结构中,TI的大自旋轨道耦合和界面处的反转对称性破缺可以在界面处促进非平面自旋织构,例如skyrmion。这在常规霍尔设置中被观察为拓扑霍尔效应。虽然已经在TI/MI的界面处观察到这种效应,其中MI观察到垂直磁各向异性,但在具有面内磁各向异性的界面MI中发展的非平凡自旋纹理被报道不足。在这项工作中,我们利用平面霍尔效应(PHE)研究了Bi $_2$ Te $_3$ /EuS异质结构。我们观察到的平面拓扑霍尔和自发平面霍尔功能的特点是在界面处的非平凡的面内自旋纹理。我们发现,后者是最小的电流和磁场方向平行对齐时,和最大的样品平面内,这可能归因于潜在的平面各向异性的自旋织构垂直对齐时。这些结果表明的重要性,PHE灵敏的检测和表征的非平凡的磁相,逃避了勘探的TI/MI接口。
2021-09-23 cond-mat.mes-hall
Anomalous and Planar Hall Effects in Cobalt-Holmium Thin Films Near Magnetic Sublattice Compensation
本研究针对钴-钬薄膜在磁亚晶格补偿附近的输运与磁畴特性展开,发现反常霍尔效应双符号反转等偏离经典行为的现象,揭示了轨道角动量与畴结构对相关效应的影响。
2025-01-15 cond-mat.mes-hall
Quantum magneto-optics of graphite family
研究了量子化磁场中石墨烯、双层石墨烯和石墨的光学电导率。这两个动态电导率,纵向和霍尔的,分析评估。的电导率峰解释的电子跃迁。我们已经表明,三角形翘曲可以被认为是在微扰理论的强磁场大于1 T和弱场的半经典方法时,费米能量远大于回旋频率。对于朗道数n,主要的光学跃迁服从选择规则,其中\Deltan = 1,然而,由于三角翘曲,\Deltan = 2的跃迁也是可能的。计算了量子化磁场中的法拉第/克尔旋转和光的透射/反射。Slonczewski-Weiss-McClure模型的参数用于拟合,考虑到先前的dHvA测量值,并针对强磁场的情况校正其中的一些。
2012-05-22 cond-mat.mes-hall
Hall plateaus at magic angles in bismuth beyond the quantum limit
我们提出了一个研究的电阻率张量的角度依赖性高达35 T元素铋补充扭矩磁力测量在类似的配置。对于至少两个特定的磁场方向偏离三角轴几度,霍尔电阻率被发现在有限场窗口中的实验分辨率内变得与场无关,所述有限场窗口对应于大约是量子振荡频率的三倍的场。当磁场偏离这些魔角时,霍尔平台迅速消失。我们确定了这些特定方向的两个不同的特殊性,这可能会在霍尔高原的出现中发挥作用。
2009-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum-Geometric Fingerprints of Altermagnetic Order in Planar Magnetotransport
The Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学)
研究通过平面磁输运识别交替磁序,发现其量子几何特性可产生线性和非线性平面霍尔效应及非 reciprocal 长度响应,揭示了交替磁序对磁响应的决定作用。
2026-05-12 cond-mat.mes-hall
Chiral anomaly and planar Hall conductance in pseudospin-$1$ Fermions
Indian Institute of Technology Bombay(印度理工学院孟买分校)
利用半经典玻尔兹曼输运理论,研究赝自旋-1外尔半金属中的磁输运,发现平面霍尔电导随散射强度变号,并呈现各向异性角度依赖,为多折费米子提供可观测特征。
2026-06-11 cond-mat.mes-hall
Planar Hall effect in the Weyl semimetal GdPtBi
在凝聚态系统中观测到外尔费米子和狄拉克费米子是最重要的发现之一。在极少数可用的工具来表征外尔半金属通过电输运,负磁阻是最常用的。考虑到这种方法的不足,需要新的工具来表征Weyl半金属中的手征异常。我们采用平面霍尔效应作为研究半Heusler Weyl半金属GdPtBi手征反常的有效手段。该化合物在2K和9T下具有1.5mohm cm的大平面霍尔电阻率值。我们的分析表明,所观察到的振幅主要由Berry曲率和手征异常贡献。通过角相关输运的研究,我们建立了GdPtBi与相对较小的轨道磁电阻是一个理想的候选人,以观察大平面霍尔效应。
2018-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Local spin ice order induced planar Hall effect in Nd-Sn artificial honeycomb lattice
几何阻挫材料,如自旋冰或kagome晶格,由于自旋手征性而表现出奇异的霍尔效应现象。本文用霍尔探针和极化中子反射率测量方法探讨了Nd-Sn蜂窝状自旋冰中的霍尔效应机理。在一个有趣的观察中,在$T$ $\sim$ 20 K的相对较高温度下检测到霍尔信号的强烈增强。在低场条件下,这种效应归因于自旋冰态的磁矩组态引起的平面霍尔效应。在低温反铁磁状态下,外加场诱导的Nd原子磁矩与晶格中导电电子之间的耦合,在$H$ $\sim$ 0.015 T的很小磁场下,引起了霍尔电阻率的显著增加。实验结果为研究人工自旋冰的平面和场致霍尔效应开辟了新的研究前景。
2020-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Planar Hall effect in the Dirac semimetal PdTe2
报道了狄拉克半金属PdTe $_2$单晶的合成和磁输运测量。在PdTe $_2$中观察到了多频率的de Haas-van Alphen振荡,从中提取出了小的有效质量和非平凡的Berry相位,暗示了Dirac费米子的可能存在.观察到了由手征反常和非平凡Berry相引起的平面霍尔效应和各向异性纵向电阻率,为PdTe $_2$的非平凡性质提供了有力的证据.当温度升高到150 K时,平面霍尔效应仍然存在。实验结果和理论预测之间的不匹配的可能来源进行了讨论。
2018-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci